Qu’est-ce que l’hydroxyde de tétraméthylammonium ?
L’hydroxyde de tétraméthylammonium est l’un des sels d’ammonium quaternaire les plus typiques, représenté par la formule chimique (CH3)4NOH.
Il est désigné comme “substance chimique d’évaluation prioritaire” en vertu de la loi relative à l’évaluation des substances chimiques et à la réglementation de leur fabrication, etc. (loi sur le contrôle des substances chimiques), comme “élément d’enquête sur la qualité de l’eau” en vertu de la loi fondamentale sur l’environnement et comme “substance vénéneuse” en vertu de la loi sur le contrôle des substances vénéneuses et délétères. Il affecte les nerfs et les muscles, provoquant des difficultés respiratoires fatales et des paralysies musculaires. Par conséquent, s’il entre en contact avec la peau, il est neurotoxique et provoque des brûlures chimiques en raison de ses fortes propriétés basiques.
Utilisations de l’hydroxyde de tétraméthylammonium
L’hydroxyde de tétraméthylammonium est largement utilisé comme réactif et catalyseur, ainsi que dans les semi-conducteurs et l’imprimerie. Il peut également être utilisé comme catalyseur de transfert de phase, catalyseur pour les réactions de polymérisation et de condensation, catalyseur pour la production de composés azotés organiques, agent de prétraitement pour la chromatographie en phase gazeuse et agent de définition de la structure organique pour la synthèse des zéolithes.
Parmi les autres utilisations industrielles figurent les produits chimiques pour la photographie et l’impression, les révélateurs de résine photosensible, les agents de gravure et les nettoyants pour circuits intégrés, les agglutinants d’argile, les agents de traitement de surface des textiles et les électrolytes alcalins pour les piles rechargeables.
Propriétés de l’hydroxyde de tétraméthylammonium
La forme anhydre de l’hydroxyde de tétraméthylammonium n’a pas été isolée. Il est généralement traité sous forme de pentahydrate (CH3)4NOH-5H2O ou de trihydrate (CH3)4NOH-3H2O. Des solutions aqueuses et de méthanol à 2 % et 25 % sont également distribuées.
Les solides et les solutions aqueuses d’hydroxyde de tétraméthylammonium sont incolores. Les solutions aqueuses sont fortement basiques. Le point de fusion du pentahydrate est de 67°C et il se décompose à 135-140°C.
Structure de l’hydroxyde de tétraméthylammonium
La masse molaire de l’hydroxyde de tétraméthylammonium est de 91,15 g/mol. Il est composé d’ions tétraméthylammonium ((CH3)4N+) et d’ions hydroxyde (OH-).
Autres noms : TMAH, TMAOH, TMNOH, hydroxyde de N,N,N-triméthylméthane aminium, hydroxyde de tétraméthylammonium, AZ-726, megaposito CD14, microposito CD26 et toxo SD20.
Autres informations sur l’hydroxyde de tétraméthylammonium
1. Méthodes de synthèse de l’hydroxyde de tétraméthylammonium
La méthode la plus ancienne de production de l’hydroxyde de tétraméthylammonium consiste à mélanger du chlorure de tétraméthylammonium et de l’hydroxyde de potassium dans du méthanol anhydre. Cette méthode de décomposition alcaline caustique est encore couramment utilisée aujourd’hui, mais elle est contaminée par environ 5 000 ppm d’ions de chlore et de potassium.
La méthode d’électrolyse du chlorure de tétraméthylammonium utilisant une membrane échangeuse de cations est de haute qualité, avec des ions métalliques inférieurs à 0,1 ppm et des ions de chlore inférieurs à 10 ppm. D’autres solutions de chlorure de tétraméthylammonium acides organiques, telles que l’oxalate, le formiate et le carbonate de méthyle, peuvent également être produites par électrolyse.
De plus, le chlorure de tétraméthylammonium peut être obtenu en transformant de l’acide sulfurique en sulfate et en le traitant avec de l’hydroxyde de baryum.
2. Réaction de l’hydroxyde de tétraméthylammonium
Sous l’effet d’acides forts ou faibles, l’hydroxyde de tétraméthylammonium subit une réaction acido-basique et s’échange avec l’anion de l’acide. Divers sels de tétraméthylammonium peuvent être produits par des réactions de métathèse.
Plus précisément, le thiocyanate de tétraméthylammonium est obtenu à partir du thiocyanate d’ammonium. La réaction se poursuit lorsque l’eau et l’ammoniac produits sont éliminés par évaporation.
La concentration de la solution aqueuse d’hydroxyde de tétraméthylammonium sous pression réduite peut produire des cristaux de pentahydrate en forme d’aiguille. La poursuite de la déshydratation et de la concentration conduit au monohydrate puis au trihydrate, qui se décompose en ditriméthylamine et en éther méthylique à 135-140°C.